BS L——航空航天锻铝合金材料标准综述（铝镁硅铜铬合金管与铝锌镁铜铬挤压棒）

✈️ BS L 是英国标准学会（BSI）航空航天系列（Aerospace Series）中专门规范变形铝合金材料（管材、棒材、型材、板材等）的字母前缀标准系列，由航空航天标准政策委员会（Aerospace Standards Policy Committee）归口，技术委员会 ACE/24 负责编制。本批次收录两项单文件标准：BS L 117:1975 规定了铝-镁-硅-铜-铬合金管（6061 系）的材料要求，BS L 170:1989 规定了铝-锌-镁-铜-铬合金挤压棒材与型材（7075 系）的材料要求。两项标准均以”国际牌号”对应国际认可合金，是英国航空航天材料供应链中广泛引用的材料规范。

💡 BS L 系列采用”材料规范+通用检验程序”的双层结构：各材料标准（如 BS L 117、BS L 170）规定具体合金的成分、状态与性能，而通用程序 BS L 100（变形铝合金检验与试验程序）规定了检验与试验的通用要求，两者配合使用。

一、系列概述 📌

航空航天领域对结构材料有极高的要求：既要求轻质高强，又要求良好的耐蚀性、可加工性与可焊性。BS L 系列正是为满足这一需求而建立的铝合金材料标准体系，每一项标准对应一种特定合金成分与供货状态，并通过”牌号”与国际通用的铝合金牌号（如 6061、7075）建立对应关系。

本批次两项标准分别代表了航空航天铝合金的两大典型应用方向：BS L 117 面向中等强度、良好耐蚀性与可焊性的结构管材（6061 系，常用于机身内部构件、液压管路支撑结构等）；BS L 170 面向高强度、高比强度的主承力结构（7075 系，常用于机翼梁、机身框、起落架等关键承力部件）。两者在化学成分与力学性能要求上存在显著差异，体现了航空航天材料”按用途选材”的基本原则。

⚠️ BS L 117 与 BS L 170 均为可读文本版材料标准。本文依据标准正文（成分表、热处理规范、力学性能与公差要求）整理，具体数值以 BSI 官方发布版本为准。

二、标准清单与技术要点 📋

标准号	标准名称（中文）	对应国际牌号	产品形态
BS L 117:1975（2011 确认）	铝-镁-硅-铜-铬合金管规范（固溶处理并人工时效，不进行液压试验，厚度不超过 10 mm）	6061	管材
BS L 170:1989（1999 确认）	铝-锌-镁-铜-铬合金挤压棒材与型材规范（固溶处理、控制拉伸并人工时效，直径或最小截面尺寸不超过 150 mm）	7075	挤压棒材/型材

两项标准均为”确认（Confirmed）”状态，即在出版后经复核确认继续有效。BS L 117 曾由 1982 年发布的修订号 3827 修订，BS L 170 曾由 1991 年发布的修订号 6838 修订（部分取代 DTD 5124 航空材料规范）。

三、关键技术要求 🔧

3.1 化学成分

BS L 117 规定了铝-镁-硅-铜-铬合金（6061 系）的化学成分范围，典型控制值如下：硅 0.40%～0.80%、铁最大 0.70%、铜 0.15%～0.40%、锰最大 0.15%、镁 0.80%～1.20%、铬 0.04%～0.35%，锌、钛及”其他元素”均设有上限（锌最大 0.25%、钛最大 0.15%、其他元素每种最大 0.05%、总量最大 0.15%），余量为铝。

BS L 170 规定了铝-锌-镁-铜-铬合金（7075 系）的化学成分，典型控制值如下：硅最大 0.40%、铁最大 0.50%、铜 1.2%～2.0%、锰最大 0.30%、镁 2.1%～2.9%、铬 0.18%～0.28%、锌 5.1%～6.1%、钛最大 0.20%、钛+锆最大 0.25%，其他元素每种最大 0.05%、总量最大 0.15%，余量为铝。

3.2 供货状态与热处理

BS L 117 的材料应供应为固溶处理并人工时效状态（T6 状态）。热处理要求为：固溶处理在 510 °C～540 °C 均匀加热并水淬（水温不超过 40 °C）；人工时效在 165 °C～195 °C 加热 3 h～12 h。材料为厚度不超过 10 mm 的管材，且注明”不进行液压试验”（未按液压试验检验），与之化学成分相同、经液压试验的管材由 BS L 118 覆盖。

BS L 170 的材料应供应为固溶处理、控制拉伸并人工时效状态，适用于直径或最小截面尺寸不超过 150 mm 的挤压棒材与型材。

3.3 力学性能与检验

BS L 117 规定了管材的拉伸试验最小性能要求，并规定了可选的压扁试验（flattening test）：若订单注明，则按指定数量试样进行压扁试验，压扁后试样内侧面间距不得超过规定值。材料质量要求由制造厂在批准的铝及合金原材料基础上生产。

BS L 170 以表格形式规定了技术要求的全部内容，涵盖化学成分、热处理、力学性能与检验试验程序，表格中的符号与单位按 BS 5555（SI 单位）、BS 5775（量、单位与符号）或 BS EN 2500（金属材料标准编制指南）解释。

✅ 两项标准均强调”检验与试验程序应依据 BS L 100 的相应章节执行”，即材料检验须遵循通用程序规定的取样、试样制备与试验方法，以保证不同材料标准之间检验结果的可比性。

四、代表性标准技术解读 🔍

BS L 117:1975（6061 系合金管）

范围：适用于铝-镁-硅-铜-铬合金（6061）制成的、固溶处理并人工时效（T6）状态、厚度不超过 10 mm、不进行液压试验的管材。

要点：6061 系合金属于 Al-Mg-Si 系可热处理强化合金，具有中等强度、优良的耐蚀性、良好的可焊性与冷加工性能。BS L 117 通过严格控制铬含量（0.04%～0.35%）来抑制晶间腐蚀并细化晶粒，从而提高耐蚀性；通过严格的固溶与时效制度获得稳定的 T6 状态。标准同时规定了厚度公差与拉伸圆管内外径公差（表 1、表 2），确保管材尺寸满足航空装配要求。

BS L 170:1989（7075 系合金挤压棒材与型材）

范围：适用于铝-锌-镁-铜-铬合金（7075）制成的、固溶处理、控制拉伸并人工时效状态、直径或最小截面尺寸不超过 150 mm 的挤压棒材与型材。

要点：7075 系合金属于 Al-Zn-Mg-Cu 系超高强度铝合金，是航空航天领域最常用的高强度结构材料之一。其高强度的来源是锌、镁、铜的联合时效强化，同时加入少量铬以改善耐应力腐蚀性能。BS L 170 以”控制拉伸”（controlled stretching）状态供货，目的是消除挤压残余应力、降低零件加工变形，这对制造大型结构件尤为关键。标准以表格形式给出全部技术要求，便于材料供应商与检验人员对照执行。

五、工程实践应用 🛠️

在航空航天材料管理中，BS L 117 与 BS L 170 被用于以下环节：

材料采购：采购文件注明材料标准号、状态、尺寸与检验等级，供应商按标准组织生产并出具材质证明书。
入厂检验：按 BS L 100 通用程序进行取样与试验，核对化学成分、力学性能与尺寸公差，必要时进行压扁试验等补充试验。
工艺控制：对 7075 系高强铝合金，注意其应力腐蚀敏感性，加工与装配时应避免过大的残余拉应力，并采用适当的表面保护措施。
设计选材：设计人员根据构件受力与使用环境，在中等强度耐蚀（6061 系）与高强度（7075 系）之间权衡选择，并结合标准规定的尺寸范围确定产品规格。

⚠️ 7075 系合金的焊接性能较差，一般不建议用于需焊接的结构；6061 系则具有良好的可焊性。选材时应结合标准规定的产品形态与服役工况综合判断。

六、常见问题解答 ❓

BS L 117 与 BS L 118 有何区别？
两者化学成分相同（均为 6061 系），主要区别在于 BS L 117 的管材”不进行液压试验”，而 BS L 118 的管材经液压试验。标准注明确指出：化学成分相同、处于相同热处理状态且经液压试验的管材由 BS L 118 覆盖。

为什么 7075 系铝合金要采用”控制拉伸”状态供货？
挤压棒材与型材在挤压后存在较大的残余应力，若直接加工会导致零件翘曲变形。通过”控制拉伸”（在固溶处理后、时效前对材料施加少量塑性拉伸）可显著降低残余应力，改善尺寸稳定性，这对制造大型精密结构件十分重要。

BS L 系列材料标准为何要与 BS L 100 配合使用？
BS L 100 规定了变形铝合金检验与试验的通用程序（取样、试样制备、试验方法与合格判定），各项材料标准只规定具体合金的成分、状态与性能要求，配合通用程序才能形成完整的检验与验收体系。

这两项标准是否已废止？
两者均处于”确认（Confirmed）”状态，即 BSI 复核后确认继续有效。BS L 117 于 2011 年确认，BS L 170 于 1999 年确认。使用时应核对最新确认状态与修订记录。

如何将 BS L 牌号与国际牌号对应？
BS L 117 的化学成分与国际牌号 6061 对应，BS L 170 的化学成分与国际牌号 7075 对应。两者均通过”国际牌号（International Designation）”建立了与国际铝合金牌号体系的对应关系。

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